一种分布式储能系统出力调控方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种分布式储能系统出力调控方法及装置，针对多个储能系统构成的一个电能平衡区域，其中集中控制器根据采集的平衡区域与大电网的交换功率实际值、计划值，以及协调控制上传的储能系统参数信息，进行平衡区域内功率需求的协调分配。兼顾功率计划差额合理分配的情况下，实现分布式储能的荷电状态一致性趋势调节，保证储能系统出力的同时，降低储能系统电池的放电深度，延长储能系统电池使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种分布式储能系统出力调控方法及装置，属于电力系统优化调度

技术介绍
随着主动式配电网技术和新能源技术的发展，人们对于配用电的安全性、可靠性及供电质量提出了更高的要求。配电网络中分布式储能的优点在于储能充放电的灵活控制，可有效减少可再生能源输出功率的波动性，提高可再生能源的接入能力。储能设备主要分为化学储能、电磁储能和物理储能，其中由于电池化学储能系统具有能量密度大、安装场地灵活、建设周期短，自放电小、充放电效率高的特点，广泛应用于电力行业，承担电网波动平抑、调频、调峰等任务。现有国内储能出力控制策略研究主要针对单个储能设备考虑，缺乏从系统角度对分布式多储能系统的协调控制。随着配用电网络中储能设备的大量接入，在考虑地理分散分布的多储能系统设备容量、健康状态、变流器模块工作情况下不同的储能系统的当前功率输出能力不同，当配电网出现功率缺额时，如何制定合理的功率分配方法，快速准确调节分布式储能设备输出功率是亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种分布式储能系统出力调控方法及装置，用于解决现有技术中缺乏从系统角度对分布式多储能系统的协调控制问题。为解决上述技术问题，本专利技术提出一种分布式储能系统出力调控方法，包括以下十个方法方案：方法方案一，包括以下步骤：1)以若干个分布式储能系统作为一个平衡区域，采集平衡区域与大电网的交换功率实际值S*，与Sp作差，Sp为平衡区域与大电网交换功率的计划值，获得功率差额ΔS＝Sp-S*，ΔS＞0表示平衡区域用电不足，功率差额ΔS＜0表示平衡区域用电超额；2)对于任意一个储能系统m，采集储能系统m的当前出力出力调整参与状态Am、电池装机容量Em及电池当前荷电状态储能系统m的计划出力目标值通过以下公式得出：其中，Fm表示储能系统m的功率差额分配系数，与出力调整参与状态Am、电池装机容量Em、当前荷电状态及设置的出力功率调整系数fm相关；表示储能系统m向电网输出功率，处于放电状态，表示储能系统m向电网吸收功率，处于充电状态；ΔS＞0时，所述出力功率调整系数fm与当前荷电状态负相关，ΔS＜0时，所述出力功率调整系数fm与当前荷电状态正相关；当ΔS＞0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网吸收计划出力的大小随着荷电状态的增大而减小；当ΔS＞0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网输出计划出力的大小随着荷电状态的增大而增大；当ΔS＜0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网吸收计划出力的大小随着荷电状态的增大而减小；当ΔS＜0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网输出计划出力的大小随着荷电状态的增大而增大；3)下发储能系统m的出力计划目标值。方法方案二：在方法方案一的基础上，进一步的，所述储能系统m出力功率调整系数fm是根据平衡区域与大电网交换功率的功率差额ΔS和储能系统m的荷电状态的出力调节区域设置的；将储能系统m的荷电状态定义七个出力调节区域：SOC<10为放电死区，10<SOC≤20为充电高能区，20<SOC≤40为充电优势区，40<SOC≤60为充放电平衡区，60<SOC≤80为放电优势区，80<SOC≤90为放电高能区，SOC>90为充电死区；当功率差额ΔS＜0时：SOC<10，对应fm＝0；10<SOC≤20，对应fm＝0.4；20<SOC≤40，对应fm＝0.8；40<SOC≤60，对应fm＝1；60<SOC≤80，对应fm＝1.2；80<SOC≤90，对应fm＝1.6；SOC>90，对应fm＝2.0；当功率差额ΔS＞0时：SOC<10，对应fm＝2.0；10<SOC≤20，对应fm＝1.6；20<SOC≤40，对应fm＝1.2；40<SOC≤60，对应fm＝1；60<SOC≤80，对应fm＝0.8；80<SOC≤90，对应fm＝0.4；SOC>90，对应fm＝0。方法方案三：在方法方案一的基础上，进一步的，所述功率差额分配系数Fm通过以下公式得出：方法方案四、五、六：分别在方法方案一、二、三的基础上，进一步的，判断平衡区域与大电网交换功率的功率差额ΔS是否超出设定的上限或下限，当超出时，顺序执行步骤2)和步骤3)。方法方案七、八、九：分别在方法方案一、二、三的基础上，进一步的，当所述功率差额ΔS没有超出设定的上限或下限时，判断储能系统m的荷电状态SOC所在的出力调节区域是否发生变化，若发生变化，则顺序执行步骤2)和步骤3)。方法方案十：在方法方案一的基础上，进一步的，采集储能系统m的单功率模块额定功率为当前可工作的功率模块数量计算储能系统m的当前最大出力校验计划出力目标值的合理性：当所述计划出力目标值大于储能系统m的当前最大出力时，将计划出力目标值修正为当所述计划出力目标值小于时，将计划出力目标值修正为为解决上述技术问题，本专利技术还提出一种分布式储能系统出力调控装置，包括以下十个装置方案：装置方案一，包括：比较单元：以若干个分布式储能系统作为一个平衡区域，采集平衡区域与大电网的交换功率实际值S*，与Sp作差，Sp为平衡区域与大电网交换功率的计划值，获得功率差额ΔS＝Sp-S*，ΔS＞0表示平衡区域用电不足，功率差额ΔS＜0表示平衡区域用电超额；计算单元：对于任意一个储能系统m，采集储能系统m的当前出力出力调整参与状态Am、电池装机容量Em及电池当前荷电状态储能系统m的计划出力目标值通过以下公式得出：其中，Fm表示储能系统m的功率差额分配系数，与出力调整参与状态Am、电池装机容量Em、当前荷电状态及设置的出力功率调整系数fm相关；表示储能系统m向电网输出功率，处于放电状态，表示储能系统m向电网吸收功率，处于充电状态；ΔS＞0时，所述出力功率调整系数fm与当前荷电状态负相关，ΔS＜0时，所述出力功率调整系数fm与当前荷电状态正相关；当ΔS＞0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网吸收计划出力的大小随着荷电状态的增大而减小；当ΔS＞0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网输出计划出力的大小随着荷电状态的增大而增大；当ΔS＜0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网吸收计划出力的大小随着荷电状态的增大而减小；当ΔS＜0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式储能系统出力调控方法，其特征在于，包括以下步骤：1)以若干个分布式储能系统作为一个平衡区域，采集平衡区域与大电网的交换功率实际值S*，与Sp作差，Sp为平衡区域与大电网交换功率的计划值，获得功率差额ΔS＝Sp‑S*，ΔS＞0表示平衡区域用电不足，ΔS＜0表示平衡区域用电超额；2)对于任意一个储能系统m，采集储能系统m的当前出力出力调整参与状态Am、电池装机容量Em及电池当前荷电状态储能系统m的计划出力目标值通过以下公式得出：Pmp=Pm*-ΔS*Fm]]>其中，Fm表示储能系统m的功率差额分配系数，与出力调整参与状态Am、电池装机容量Em、当前荷电状态及设置的出力功率调整系数fm相关；表示储能系统m向电网输出功率，处于放电状态，表示储能系统m向电网吸收功率，处于充电状态；当ΔS＞0时，所述出力功率调整系数fm与当前荷电状态负相关，当ΔS＜0时，所述出力功率调整系数fm与当前荷电状态正相关；当ΔS＞0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网吸收计划出力的大小随着荷电状态的增大而减小；当ΔS＞0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网输出计划出力的大小随着荷电状态的增大而增大；当ΔS＜0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网吸收计划出力的大小随着荷电状态的增大而减小；当ΔS＜0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网输出计划出力的大小随着荷电状态的增大而增大；3)下发储能系统m的出力计划目标值。...

【技术特征摘要】
2016.10.21 CN 20161091917321.一种分布式储能系统出力调控方法，其特征在于，包括以下步骤：1)以若干个分布式储能系统作为一个平衡区域，采集平衡区域与大电网的交换功率实际值S*，与Sp作差，Sp为平衡区域与大电网交换功率的计划值，获得功率差额ΔS＝Sp-S*，ΔS＞0表示平衡区域用电不足，ΔS＜0表示平衡区域用电超额；2)对于任意一个储能系统m，采集储能系统m的当前出力出力调整参与状态Am、电池装机容量Em及电池当前荷电状态储能系统m的计划出力目标值通过以下公式得出：Pmp=Pm*-ΔS*Fm]]>其中，Fm表示储能系统m的功率差额分配系数，与出力调整参与状态Am、电池装机容量Em、当前荷电状态及设置的出力功率调整系数fm相关；表示储能系统m向电网输出功率，处于放电状态，表示储能系统m向电网吸收功率，处于充电状态；当ΔS＞0时，所述出力功率调整系数fm与当前荷电状态负相关，当ΔS＜0时，所述出力功率调整系数fm与当前荷电状态正相关；当ΔS＞0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网吸收计划出力的大小随着荷电状态的增大而减小；当ΔS＞0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网输出计划出力的大小随着荷电状态的增大而增大；当ΔS＜0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网吸收计划出力的大小随着荷电状态的增大而减小；当ΔS＜0，时，储能系统m的计划出力目标值且所述计划出力目标值与当前荷电状态正相关：当前荷电状态越大，储能系统m的计划出力目标值越大，也就是储能系统m向电网输出计划出力的大小随着荷电状态的增大而增大；3)下发储能系统m的出力计划目标值。2.根据权利要求1所述的分布式储能系统出力调控方法，其特征在于，步骤2)中所述储能系统m出力功率调整系数fm是根据平衡区域与大电网交换功率的功率差额ΔS和储能系统m的荷电状态的出力调节区域设置的；将储能系统m的荷电状态定义七个出力调节区域：SOC<10为放电死区，10<SOC≤20为充电高能区，20<SOC≤40为充电优势区，40<SOC≤60为充放电平衡区，60<SOC≤80为放电优势区，80<SOC≤90为放电高能区，SOC>90为充电死区；当功率差额ΔS＜0时：SOC<10，对应fm＝0；10<SOC≤20，对应fm＝0.4；20<SOC≤40，对应fm＝0.8；40<SOC≤60，对应fm＝1；60<SOC≤80，对应fm＝1.2；80<SOC≤90，对应fm＝1.6；SOC>90，对应fm＝2.0；当功率差额ΔS＞0时：SOC<10，对应fm＝2.0；10<SOC≤20，对应fm＝1.6；20<SOC≤40，对应fm＝1.2；40<SOC≤60，对应fm＝1；60<SOC≤80，对应fm＝0.8；80<SOC≤90，对应fm＝0.4；SOC>90，对应fm＝0。3.根据权利要求1所述的分布式储能系统出力调控方法，其特征在于，所述功率差额分配系数Fm通过以下公式得出：Fm=Am*fm*Em*Cm*Σm=1n(Am*fm*Em*Cm*).]]>4.根据权利要求1或2或3所述的分布式储能系统出力调控方法，其特征在于，判断平衡区域与大电网交换功率的功率差额ΔS是否超出设定的上限或下限，当超出时，顺序执行步骤2)和步骤3)。5.根据权利要求1或2或3所述的分布式储能系统出力调控方法，其特征在于，当所述功率差额ΔS没有超出设定的上限或下限时，判断储能系统m的荷电状态SOC所在的出力调节区域是否发生变化，若发生变化，则顺序执行步骤2)和步骤3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张航，康振全，毛建容，郭宝甫，王强，冯旭，
申请(专利权)人：许继集团有限公司，国家电网公司，许昌许继软件技术有限公司，国网山西省电力公司，
类型：发明
国别省市：河南;41